c語言宏定義#define


1. 利用define來定義 數值宏常量

 

  #define 宏定義是個演技非常高超的替身演員,但也會經常耍大牌的,所以我們用它要慎之又慎。它可以出現在代碼的任何地方,從本行宏定義開始,以后的代碼就就都認識這個宏了;也可以把任何東西定義成宏。因為編譯器會在預編譯的時候用真身替換替身,而在我們的代碼里面卻又用常常用替身來幫忙。

看例子:

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#define PI  3.141592654

  

  在此后的代碼中你盡可以使用PI 來代替3.141592654,而且你最好就這么做。不然的話,如果我要把PI 的精度再提高一些,你是否願意一個一個的去修改這串數呢?你能保證不漏不出錯?而使用PI 的話,我們卻只需要修改一次(這是十分高效的)。

 

這種情況還不是最要命的,我們再看一個例子:

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#define ERROR_POWEROFF  - 1


  如果你在代碼里不用ERROR_POWEROFF 這個宏而用-1,尤其在函數返回錯誤代碼的時候(往往一個開發一個系統需要定義很多錯誤代碼)。肯怕上帝都無法知道-1 表示的是什么意思吧。這個-1,我們一般稱為“魔鬼數”,上帝遇到它也會發狂的。所以,我奉勸你代碼里一定不要出現“魔鬼數”。(這里是從代碼可讀性的角度進行考慮!)

  但是我們利用define來定義數值類型的數據,一般只是用來定義  常量 ,如果 要定義一些變量,則可以使用c語言中const這個關鍵字。

  我們已經討論了const 這個關鍵字,我們知道const 修飾的數據是有類型的,而define 宏定義的數據沒有類型。為了安全,我建議你以后在定義一些宏常數的時候用const代替,編譯器會給const 修飾的只讀變量做類型校驗,減少錯誤的可能。

  但一定要注意const修飾的不是常量而是readonly 的變量,const 修飾的只讀變量不能用來作為定義數組的維數,也不能放在case 關鍵字后面。

 

2.利用define來定義 字符串宏常量

 

除了定義宏常數之外,經常還用來定義字符串,尤其是路徑

 

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A),#define ENG_PATH_1 E:\English\listen_to_this\listen_to_this_3
B),#define ENG_PATH_2 “E:\English\listen_to_this\listen_to_this_3”

 

噢,到底哪一個正確呢?如果路徑太長,一行寫下來比較別扭怎么辦?用反斜杠接續符 '\' 啊:

 

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C), #define ENG_PATH_3 E:\English\listen_to_this\listen\_to_this_3  

 

還沒發現問題?這里用了4 個反斜杠,到底哪個是接續符?回去看看接續符反斜杠。


反斜杠作為接續符時,在本行其后面不能再有任何字符,空格都不行。所以,只有最后一個反斜杠才是接續符。至於A)和B),那要看你怎么用了,既然define 宏只是簡單的替換,那給ENG_PATH_1 加上雙引號不就成了:“ENG_PATH_1”。

但是請注意:有的系統里規定路徑的要用雙反斜杠“\\”,比如(這是正確的版本):

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#define ENG_PATH_4 E:\\English\\listen_to_this\\listen_to_this_3

 

3.用define 宏定義 注釋符號

上面對define 的使用都很簡單,再看看下面的例子:

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#define BSC  //
#define BMC  /*
#define EMC */
 
D),BSC my single-line comment
E),BMC my multi-line comment EMC

 

  D)和E)都錯誤,為什么呢?因為注釋先於預處理指令被處理,當這兩行被展開成//…或/*…*/時,注釋已處理完畢,此時再出現//…或/*…*/自然錯誤.(這一條需要對編譯預處理有所理解,才能體會。看來我還得再寫一篇這方面的文章。)

  因此,試圖用宏開始或結束一段注釋是不行的。

 

4.用define 宏定義表達式

 

這些都好理解,下面來點有“技術含量”的,定義一年有多少秒:

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#define SEC_A_YEAR  60 * 60 * 24 * 365

  

這個定義沒錯吧?很遺憾,很有可能錯了,至少不可靠。你有沒有考慮在16 位系統下把這樣一個數賦給整型變量的時候可能會發生溢出?一年有多少秒也不可能是負數吧。

改一下:

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#define SEC_A_YEAR ( 60 * 60 * 24 * 365 )UL


又出現一個問題,這里的括號到底需不需要呢?繼續看一個例子,定義一個宏函數,求x 的平方:

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#define SQR (x) x * x

  

對不對?試試:假設x 的值為10,SQR (x)被替換后變成10*10。沒有問題。

再試試:假設x 的值是個表達式10+1,SQR (x)被替換后變成10+1*10+1。問題來了,這並不是我想要得到的。怎么辦?括號括起來不就完了?

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#define SQR (x) ((x)*(x))


最外層的括號最好也別省了,看例子,求兩個數的和:

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#define SUM (x) (x)+(x)

  

如果x 的值是個表達式5*3,而代碼又寫成這樣:SUM (x)* SUM (x)。替換后變成:(5*3)+(5*3)*(5*3)+(5*3)。又錯了!所以最外層的括號最好也別省了。我說過define 是個演技高超的替身演員,但也經常耍大牌。要搞定它其實很簡單,別吝嗇括號就行了。

注意這一點:宏函數被調用時是以實參代換形參。而不是“值傳送”。

 

5.宏定義中的空格

 

另外還有一個問題需要引起注意,看下面例子:

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#define SUM (x) (x)+(x)

這還是定義的宏函數SUM(x)嗎?顯然不是。編譯器認為這是定義了一個宏:SUM,其代表的是(x) (x)+(x)。

為什么會這樣呢?其關鍵問題還是在於SUM 后面的這個空格。所以在定義宏的時候一定要注意什么時候該用空格,什么時候不該用空格。這個空格僅僅在定義的時候有效,在使用這個宏函數的時候,空格會被編譯器忽略掉。也就是說,上一節定義好的宏函數SUM(x)在使用的時候在SUM 和(x)之間留有空格是沒問題的。比如:SUM(3)和SUM (3)的意思是一樣的。

 

6.#undef

#undef 是用來撤銷宏定義的,用法如下:

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#define PI  3.141592654
 
 
// code
 
#undef PI  

//下面的代碼就不能用PI 了,它已經被撤銷了宏定義。

 

寫好C語言,漂亮的宏定義很重要,使用宏定義可以防止出錯,提高可移植性,可讀性,方便性 等等。下面列舉一些成熟軟件中常用得宏定義:

1,防止一個頭文件被重復包含

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#ifndef COMDEF_H
 
#define COMDEF_H
 
//頭文件內容
 
#endif

  

2,重新定義一些類型,防止由於各種平台和編譯器的不同,而產生的類型字節數差異,方便移植。這里已經不是#define的范疇了。

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typedef unsigned  char  boolean /* Boolean value type. */
typedef unsigned  long  int  uint32;  /* Unsigned 32 bit value */
typedef unsigned  short  uint16;  /* Unsigned 16 bit value */
typedef unsigned  char  uint8;  /* Unsigned 8 bit value */
typedef signed  long  int  int32;  /* Signed 32 bit value */
typedef signed  short  int16;  /* Signed 16 bit value */
typedef signed  char  int8;  /* Signed 8 bit value */
//下面的不建議使用
typedef unsigned  char  byte /* Unsigned 8 bit value type. */
typedef unsigned  short  word;  /* Unsinged 16 bit value type. */
typedef unsigned  long  dword;  /* Unsigned 32 bit value type. */
typedef unsigned  char  uint1;  /* Unsigned 8 bit value type. */
typedef unsigned  short  uint2;  /* Unsigned 16 bit value type. */
typedef unsigned  long  uint4;  /* Unsigned 32 bit value type. */
typedef signed  char  int1;  /* Signed 8 bit value type. */
typedef signed  short  int2;  /* Signed 16 bit value type. */
typedef  long  int  int4;  /* Signed 32 bit value type. */
typedef signed  long  sint31;  /* Signed 32 bit value */
typedef signed  short  sint15;  /* Signed 16 bit value */
typedef signed  char  sint7;  /* Signed 8 bit value */   


3,得到指定地址上的一個字節或字

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#define MEM_B( x ) ( *( ( byte  *) (x) ) )
#define MEM_W( x ) ( *( (word *) (x) ) )  

 

 

4,求最大值和最小值

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#define MAX( x, y ) ( ((x) > (y)) ? (x) : (y) )
#define MIN( x, y ) ( ((x) < (y)) ? (x) : (y) )

  

5,得到一個field在結構體(struct)中的偏移量

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#define FPOS( type, field ) \
/*lint -e545 */  ( (dword) &(( type *)  0 )-> field )  /*lint +e545 */

  

6,得到一個結構體中field所占用的字節數

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#define FSIZ( type, field ) sizeof( ((type *)  0 )->field )

  

7,按照LSB格式把兩個字節轉化為一個Word

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#define FLIPW( ray ) ( (((word) (ray)[ 0 ]) *  256 ) + (ray)[ 1 ] )

  

8,按照LSB格式把一個Word轉化為兩個字節

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#define FLOPW( ray, val ) \
 
(ray)[ 0 ] = ((val) /  256 ); \
 
(ray)[ 1 ] = ((val) &  0xFF )

  

9,得到一個變量的地址(word寬度)

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#define B_PTR( var ) ( ( byte  *) ( void  *) &(var) )
 
#define W_PTR( var ) ( (word *) ( void  *) &(var) )

  

10,得到一個字的高位和低位字節

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#define WORD_LO(xxx) (( byte ) ((word)(xxx) &  255 ))
 
#define WORD_HI(xxx) (( byte ) ((word)(xxx) >>  8 ))

  

11,返回一個比X大的最接近的8的倍數

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#define RND8( x ) ((((x) +  7 ) /  8  ) *  8  )

  

12,將一個字母轉換為大寫

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#define UPCASE( c ) ( ((c) >=  'a'  && (c) <=  'z' ) ? ((c) -  0x20 ) : (c) )

  

13,判斷字符是不是10進值的數字

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#define DECCHK( c ) ((c) >=  '0'  && (c) <=  '9' )

  

14,判斷字符是不是16進值的數字

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#define HEXCHK( c ) ( ((c) >=  '0'  && (c) <=  '9' ) ||\
 
((c) >=  'A'  && (c) <=  'F' ) ||\
 
((c) >=  'a'  && (c) <=  'f' ) )

  

15,防止溢出的一個方法

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#define INC_SAT( val ) (val = ((val)+ 1  > (val)) ? (val)+ 1  : (val))

  

16,返回數組元素的個數

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#define ARR_SIZE( a ) ( sizeof( (a) ) / sizeof( (a[ 0 ]) ) )

  

17,返回一個無符號數n尾的值MOD_BY_POWER_OF_TWO(X,n)=X%(2^n)

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#define MOD_BY_POWER_OF_TWO( val, mod_by ) \
( (dword)(val) & (dword)((mod_by)- 1 ) )

  

18,對於IO空間映射在存儲空間的結構,輸入輸出處理

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#define inp(port) (*(( volatile  byte  *) (port)))
 
#define inpw(port) (*(( volatile  word *) (port)))
 
#define inpdw(port) (*(( volatile  dword *)(port)))
 
#define outp(port, val) (*(( volatile  byte  *) (port)) = (( byte ) (val)))
 
#define outpw(port, val) (*(( volatile  word *) (port)) = ((word) (val)))
 
#define outpdw(port, val) (*(( volatile  dword *) (port)) = ((dword) (val)))

  

19,使用一些宏跟蹤調試 
A N S I標准說明了五個預定義的宏名。它們是:

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_ LINE _
_ FILE _
_ DATE _
_ TIME _
_ STDC _

 

可以定義宏,例如:

當定義了_DEBUG,輸出數據信息和所在文件所在行

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#ifdef _DEBUG
 
#define DEBUGMSG(msg,date) printf(msg);printf(“%d%d%d”,date,_LINE_,_FILE_)
 
# else
 
#define DEBUGMSG(msg,date)
 
#endif

  

20,宏定義防止使用是錯誤

用小括號包含。

例如:

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#define ADD(a,b) (a+b)

 

do{}while(0)語句包含多語句防止錯誤

例如:

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#define DO(a,b) a+b;\
 
a++;

應用時:

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if (….)
 
DO(a,b);  //產生錯誤
 
else

 

解決方法: 代碼就只會執行一次。和直接加花括號有什么區別呢。哦對,不能隨便在程序中,任意加{},組成代碼塊的。

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#define DO(a,b)  do {a+b;\
 
a++;} while ( 0 )

  


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